MI_T2TerekhovSV
.pdfТерехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.
Задания для самостоятельного решения
VI. Дифференциальное исчисление
Вариант 13
1.Найти производные следующих функций, пользуясь определени-
ем производной: а) f (x) = x3 +5x ; б) f (x) = cos (2x +3);
2.Продифференцировать указанные функции.
а) y = e (x 2 )+ 3 3 − 2x ; б) y = ln 3 x −1 + arcsin 3 ;
x xx2 − sin(3x )+ 12 ln
в) y = (ctg (2x))x3 ; |
г) y =10−b2 t + 4 log3 (t 2 −1 ); |
|
|
|
|
|
д) y = arcctg 4 (π 3 − x2 ); |
е) ye x +5 = xy ; |
|
|
|
2 |
t . |
ж) y = cos |
|
|||||
|
|
|
x = t |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Найти производную второго порядка от указанных функций.
а) y = cos 2x +sin x, x0 = π ; |
б) x = cos 2t +1 |
; |
в) 6 x2 + y 2 = 4 − y . |
|
y = sin 2t |
|
|
4. Составить уравнения касательной и нормали к указанным лини-
ям либо в указанной точке, либо при указанном значении парамет-
ра: а) y 2 = (4 + x)3 , x0 = −4 ; |
|
2 t |
, t0 = 0 . |
б) x = e |
3 t |
||
|
|
|
|
|
y = e |
|
|
5. Найти указанные пределы с помощью правила Лопиталя.
а) lim |
tg (5x) |
; |
|
б) lim |
ln(9 − 2x2 ) |
; |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
x→π tg (3x) |
|
|
x→2 |
sin(2π x) |
|
|||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
tg x |
|
||
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
||||
г) lim |
|
|
− ctgx |
; |
д) lim |
|
. |
|
||||
|
|
|
|
|||||||||
x→0 sin x |
|
|
|
|
x→0 x |
|
|
|
|
|
1 |
|
; |
|
|
|
+ |
|
|||
|
||||||
в) lim x ln 1 |
x 2 |
|
||||
x→∞ |
|
|
|
|
6. Провести полное исследование и построить график функции
f (x) = 3xx+−12 .
130
Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.
Задания для самостоятельного решения
VI. Дифференциальное исчисление
Вариант 14
1.Найти производные следующих функций, пользуясь определени-
ем производной: а) f (x) = 5x2 − x +1; б) f (x) = 5cos (3x).
2.Продифференцировать указанные функции.
а) y = sin |
3 |
(x |
2 |
+3x +1)+ |
5 |
1 |
; |
б) y = |
x |
|
1 |
+ cos (2x) |
|
|
3 |
− x |
; |
||
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
ln |
|
|
|
|
|
+ 7 |
|
|
||||||
|
|
|
x |
8 |
1 |
−cos (2x) |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) y = (3 − x)3 x ; |
|
|
|
|
г) y = 3 x 2 − 4x e x 3 + 1 ; |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
π |
2 |
− 2t |
6 |
|
y |
|
|
1 − x |
x |
|
|
y = t −1 |
|
||
д) y = arcsin |
|
|
; |
= |
ж) |
|
|
|
. |
||||||||
|
|
t |
е)tg |
|
1 + x |
tg |
. |
|
2 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
t |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = tg |
|
|
3. Найти производную второго порядка от указанных функций.
а) y = 2x3 −5 x , x |
|
= 0 ; |
x = arctg t |
|
; |
в) x2 + 2x + y 2 −8 y + 3 = 0 . |
|
0 |
б) |
|
2 |
||||
|
|
|
+t |
) |
|
||
|
|
|
y = ln (1 |
|
|
4. Составить уравнения касательной и нормали к указанным лини-
ям либо в указанной точке, либо при указанном значении парамет-
ра: а) y 2 = 4 − x, y0 |
= −2 ; б) x = cos t , |
t0 |
= |
π . |
|
y = sin t |
|
|
4 |
5. Найти указанные пределы с помощью правила Лопиталя.
а) lim |
|
ln(x +1) |
; |
|
|
б) lim |
|
sin (5x) |
; |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
x→∞ |
|
3x |
|
|
|
|
|
x→π |
|
tg (3x) |
|
||||
г) lim |
|
1 |
|
|
4 |
|
; |
д) lim |
(ctg x) |
1 |
. |
||||
|
|
ln x |
|||||||||||||
|
|
− |
|
||||||||||||
|
|
|
|
x2 |
|
|
|
||||||||
x→0 sin x |
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
в) lim tg x ln |
|
|
; |
|
|
||||
|
x |
|
|
|
x→0 |
|
|
6. Провести полное исследование и построить график функции
f (x) = x −x 4 .
131
Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.
Задания для самостоятельного решения
VI. Дифференциальное исчисление
Вариант 15
1.Найти производные следующих функций, пользуясь определени-
ем производной: а) f (x) = 4x + 5 ; б) f (x) =10 ln (2x).
2.Продифференцировать указанные функции.
а) y = ln |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
+10 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x + |
x2 −1 |
|
|
|||||
|
|
|
x |
|
|
|
|
||
|
|
ln |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
в) y = (4 −8x) |
2 |
; |
|
|
|
||||
д) y = arctg |
|
|
x |
|
|
; |
|
||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
1 − x2 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
x ; б) y = cos2 |
x |
|
+ |
|
sin (5x) |
|
; |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
5 |
|
1 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
1 |
−cos |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
г) y = e− 3x cos ec2 (6x);
е) x2 y + x y 2 + y3 = 0 . |
y = t 3 |
+ t |
. |
|
ж) |
|
2 |
||
|
|
x = e |
t |
|
|
|
|
|
3. Найти производную второго порядка от указанных функций.
а) y = 2 x + x2 , x0 = 0 ; |
|
t |
|
; |
в) x2 −8x + y 2 − 2 y = 0 . |
б) x = e |
|
+1 |
|||
|
|
3 t |
|
|
|
|
y = e |
|
|
|
|
4. Составить уравнения касательной и нормали к указанным лини-
ям либо в указанной точке, либо при указанном значении парамет-
ра: а) y 2 = 4 − x, x0 = 2 ; |
x = 2t −1 |
|
, t 0 |
=1. |
|
б) |
|
2 |
|||
|
|
− 4 t |
|
|
|
|
y =1 |
|
|
|
5. Найти указанные пределы с помощью правила Лопиталя.
а) lim |
3x2 + x |
; |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
x→∞ e3x +1 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г) lim |
|
|
1 |
|
|
; |
||
tgx − |
|
|
||||||
|
|
π |
||||||
x→ |
π |
|
|
x − |
|
|
||
2 |
|
|
2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
б) lim |
1 − x2 |
|
; |
в) lim (sin x ln x); |
|
||||
x→1 sin (π x) |
|
x→0 |
д) lim tg π4x tg π2x . x→1
6. Провести полное исследование и построить график функции
f (x) = 44+xx .
132
Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.
Задания для самостоятельного решения
VI. Дифференциальное исчисление
Вариант 16
1.Найти производные следующих функций, пользуясь определени-
ем производной: а) f (x) = x2 − 2x + 7 ; б) f (x) = ln (3x +1).
2.Продифференцировать указанные функции.
а) y = 3 |
tg 4 |
(x2 +5x ) |
2 |
|
; |
б) y = |
4 1 − x2 |
3 |
|
; |
|
|
|
+ ln |
|
|
2x +1 |
+sin |
x |
||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
в) y = (x2 +1) |
2x +1 ; |
|
г) y = 3 |
cos (7 x)e9 − x 3 |
; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
arcctg(t |
2 |
−π |
3 |
) |
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
x = arccos |
|
1 +t |
2 |
|
|
д) y = |
|
|
; |
е) y |
− 2xy +b |
= 0 |
; |
ж) |
|
|
|
|
. |
|||||||
π +t |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y = arcsin |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 +t |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Найти производную второго порядка от указанных функций.
а) y = cos 2x +sin x, x0 = π ; |
|
2 t |
б) x = e |
5 t |
|
|
|
|
|
y = e |
|
; |
в) |
x |
+ y = 2 . |
+3 |
|
y |
|
4. Составить уравнения касательной и нормали к указанным лини-
ям либо в указанной точке, либо при указанном значении парамет-
ра: а) y = 4x − x2 , x0 = 4 ; |
|
3 |
, t0 =1. |
б) x = t |
2 |
||
|
|
− 2 |
|
|
y = t |
|
5. Найти указанные пределы с помощью правила Лопиталя.
а) lim |
tg x + 3 |
; |
|
б) lim |
|
eπ − e x |
; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
x→π tg (3x) |
|
|
x→π sin (5x)−sin (3x) |
|
|||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||
г) |
|
; |
д) lim x1 − x . |
|
||||||||
lim ctgx − |
|
|
|
|
||||||||
x |
|
|||||||||||
|
x→0 |
|
|
|
x→1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
в) lim |
|
ln (e x + x) |
; |
|
|||
x →0 x |
|
|
6. Провести полное исследование и построить график функции
f (x) = x −8 4 .
133
Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.
Задания для самостоятельного решения
VI. Дифференциальное исчисление
Вариант 17
1.Найти производные следующих функций, пользуясь определени-
ем производной: а) f (x)= x x+1 ; б) f (x) = ln(3x +1).
2.Продифференцировать указанные функции.
а) y =5 |
1 − 2x |
|
|
|
5 |
|
; |
б) y = 1 + |
1 + x2 |
5 |
|
3x |
; |
|
|
|
|
|
x |
+ 7 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
2 |
+ ln |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||
в) y = (x 2 + 5x)sin x( |
x ); |
г) y = tg 3 (2x)cos2 (3x); |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a t |
2 |
|
||
|
|
t |
2 |
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
x = |
|
2 |
|
|||
arcctg |
|
|
; |
е) e y sin x = e− x cos y ; |
|
ж) |
1 +t |
. |
||||||||||
д) y = 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 a t |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y = |
+t 2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
3. Найти производную второго порядка от указанных функций.
а) y = (1 + x2 )arcctgx, x0 |
= |
π |
; |
б) x = ln t |
; |
в) 2 x + 2 y = y ln 2 . |
|
|
4 |
|
y = t 2 |
+1 |
|
4. Составить уравнения касательной и нормали к указанным лини-
ям либо в указанной точке, либо при указанном значении парамет-
|
|
|
x = t 2 |
|
|
|
|
||
ра: а) y = 4x − x2 , x |
0 |
= 0 ; |
б) |
3 |
|
, t |
0 |
= 3 . |
|
|
|
y = |
t |
|
−t |
|
|
||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Найти указанные пределы с помощью правила Лопиталя.
|
|
x3 |
|
|
|
|
|
|
|
2cos |
2 x −1 |
|
|
|
π x |
|
|
||||
а) lim |
|
|
|
; |
|
|
|
|
б) |
lim |
|
|
|
; |
в) lim |
(1 − x2 )tg |
|
|
|
; |
|
|
5x |
|
|
|
|
ln (sin x) |
2 |
||||||||||||||
x→∞ |
e |
|
|
|
|
|
|
π |
|
x→1 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x → 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
; |
д) |
lim x 2 x . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
г) lim |
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
2 |
3x−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
x→1 2x − |
|
−1 |
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Провести полное исследование и построить график функции
f (x) = xx−2 9 .
134
Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.
Задания для самостоятельного решения
VI. Дифференциальное исчисление
Вариант 18
1.Найти производные следующих функций, пользуясь определени-
ем производной: а) f (x)= x −1 2 ; б) f (x) = 2 ln (7x).
2.Продифференцировать указанные функции.
а) y = 2 − x2 + x + e− x + 1;
в) |
|
x |
|
3 − x 2 |
||
; |
||||||
y = ctg |
|
|
||||
|
||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3π 2 |
+t 2 |
|
|
||
д) y = arcctg 3 |
|
; |
||||
|
π |
|
||||
|
|
|
|
|||
cos |
|
|
|
|
||
|
|
8 |
|
|
|
б) y = |
sin 3 x |
+ ln |
1 −8x |
; |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
1 + 2 x |
3 |
|
|
|||||||
г) y =10 |
x + 2 x 2 |
|
10 |
|
; |
|||||
|
|
cos |
|
|
|
|||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|||
е) x y = y x ; |
|
|
ж) x = a (cos t −sin t). |
|||||||
|
|
|
|
|
y = a (sin t + cos t) |
3. Найти производную второго порядка от указанных функций.
а) y = arcctg (5x +1), x0 = 0 ; |
|
2 |
; |
в) 3 y − xy = 5 . |
б) x = t |
|
|||
|
|
|
|
|
|
y = ln t |
|
|
4. Составить уравнения касательной и нормали к указанным лини-
ям либо в указанной точке, либо при указанном значении парамет-
ра: а) y x = 4, x0 = −4 ; |
|
3 |
|
|
|
|
π . |
б) x = cos |
3 |
t |
, |
t0 |
= |
||
|
|
t |
|
|
|
4 |
|
|
y = sin |
|
|
|
|
|
5. Найти указанные пределы с помощью правила Лопиталя.
а) lim |
|
ln 2 x |
; |
|
|
|
б) lim |
ln |
(cos (2x)) |
; |
в) lim ((π − 2x )tgx ); |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
x |
|
|
|
|
|
(cos (4x)) |
|||||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
x→π ln |
|
x→ |
π |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
2 |
||
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||
г) lim |
|
|
|
|
− |
|
|
|
; |
д) lim 1 |
+ |
|
. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
2 x − 1 |
|
|
|
x→∞ |
|
x |
|
|
|
||||
x→1 x −1 |
|
−1 |
|
|
|
|
|
6. Провести полное исследование и построить график функции
f (x) = x + 2x .
135
Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.
Задания для самостоятельного решения
VI. Дифференциальное исчисление
Вариант 19
1.Найти производные следующих функций, пользуясь определени-
ем производной: а) f (x)= x +5 4 ; б) f (x) = 5cos (3x).
2.Продифференцировать указанные функции.
а) |
|
3 |
|
|
2 |
|
|
|
1 − x |
; |
б) |
|
tg ( x ) |
|
3 |
4 |
|
; |
||
y = ln |
|
4 |
− x |
|
+ x |
|
+ 2 |
|
y = |
|
|
+ ctg |
|
|
|
|
||||
|
|
|
3 − x2 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|||
в) |
y = (x 2 +5 x )ln (x 3 ); |
|
|
|
|
г) |
y = eln (t 2 )3 cos (8t); |
|
||||||||||||
|
|
|
|
x 2 |
; |
|
|
|
|
|
е) |
y tgx −ctg(x − y)= 0 ; |
|
|||||||
д) y = arcsin e |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ж) |
|
2 |
t . |
x = sin |
|
||
|
|
|
|
|
y = cos (2t ) |
3. Найти производную второго порядка от указанных функций.
|
π |
|
|
3 |
t |
|
|
а) y = ctg (2x)+ tg (2x), x0 = |
; |
x = |
|
; |
в) e x + e y = e x + y . |
||
6 |
б) |
|
3 |
||||
|
|
|
|
+1 |
|
||
|
|
|
y = t |
|
|
4. Составить уравнения касательной и нормали к указанным лини-
ям либо в указанной точке, либо при указанном значении парамет-
ра: а) yx = 4 , x0 =1 ; |
|
|
б) x = t cos t |
, t 0 |
= π . |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y = t sin t |
|
4 |
|
5. Найти указанные пределы с помощью правила Лопиталя. |
|||||||||||||||
|
а) lim |
3x2 |
; |
|
|
|
б) lim |
ln (sin x) |
; |
|
в) lim (arcsin (1 − x)ctg (1 − x)); |
||||
|
|
|
|
|
|
|
(2 x −π )2 |
|
|||||||
|
x→∞ e7x |
|
|
|
|
x→π |
|
|
x→1 |
||||||
|
1 |
|
4 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||
г) |
− |
|
; |
д) lim (sin (2x))tg x . |
|
|
|||||||||
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
x 2 − 4 |
|
|
|||||||||
|
x→−2 x + 2 |
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
||||||
6. |
Провести полное |
исследование и построить график функции |
|||||||||||||
f (x) = |
x + 3 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
x + 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
136
Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.
Задания для самостоятельного решения
VI. Дифференциальное исчисление
Вариант 20
1.Найти производные следующих функций, пользуясь определени-
ем производной: a) f (x)= x +x 2 ; б) f (x) = 2sin (5x).
2.Продифференцировать указанные функции.
|
5 |
|
|
x |
3 |
|
2 |
|
|
1 |
− |
3 |
|
|
2 |
3 − x 2 |
|
а) y = |
1 + e |
|
+tg |
(3x); б) y = ln |
|
|
x |
; |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
+ |
3 |
|
+ |
3 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
в) y = (ctg (5x)) |
x 2 |
; |
|
|
г) y = a |
|
|
10 − |
t6 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
13 −12 t e |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
2 x |
|
|
2 x + y |
|
|
|
|
= 2t +t |
2 |
||
1 − e |
; |
е) xy = e |
; |
ж) |
x |
. |
|||||||||
д) y = ln arcsin |
|
|
|
|
|
3 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= t |
−t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
3. Найти производную второго порядка от указанных функций. |
|||
а) y = (x 2 +1)e3 x , x 0 |
= 0 ; б) x = cos (3t) |
; |
в) 3 x + 3 y = y . |
|
y = sin (3t ) |
|
|
4. Составить уравнения касательной и нормали к указанным лини-
ям либо в указанной точке, либо при указанном значении парамет-
ра: а) y = sin x, x 0 = π ; |
б) x = t −sin t |
, |
t 0 |
= |
π . |
|
y =1 −cos t |
|
|
|
4 |
5. Найти указанные пределы с помощью правила Лопиталя.
а) lim |
|
tg (5x) |
; |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x→π tgx + 2 |
|
|
|
|
|
|
||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
г) lim |
|
|
− |
|
|
|
; |
|||
2 |
|
|
x |
|
||||||
x→0 |
sin x |
|
4 sin 2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) lim |
3 5x − 2 x |
|
; |
в) lim (ln x ln(x −1)); |
|
x −sin (9x) |
|||||
x→0 |
|
x→1 |
д) lim (tg (3x))sin x . x→0
6. Провести полное исследование и построить график функции
f (x) = xx −−34 .
137
Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.
Задания для самостоятельного решения
VI. Дифференциальное исчисление
Вариант 21
1.Найти производные следующих функций, пользуясь определени-
ем производной: а) f (x) = 3x2 + x −1; б) f (x) = cos (x / 2).
2.Продифференцировать указанные функции.
а) y = (3 −5 x )3 + tg ( x );
в) y = (arcctg (3x))x + 4 ;
д) y = 3 (arccos (t 3 −π 4 ))4 ;
|
2x + 4 |
|
|
3 |
|
; |
|
|||
б) y = ln cos |
|
|
+ cos |
|
|
|
||||
|
|
x +1 |
|
|
x |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
г) y = e9 − 5x |
sec2 |
|
6x |
; |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
е)sin y = x y 2 ; |
|
|
|
x = |
t |
|
|
. |
||
|
ж) |
|
t 2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
y = 3 |
−t |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Найти производную второго порядка от указанных функций. |
||||||||||||||
a) y = |
ln (x − 2) |
|
, x |
0 |
=1; |
б) x = cos (2t) |
, t |
0 |
= |
π |
; |
в) x |
+ y = 2 . |
|
x + 2 |
4 |
|||||||||||||
|
|
|
y = 5sin (2t) |
|
|
|
y |
|
4. Составить уравнения касательной и нормали к указанным лини-
ям либо в указанной точке, либо при указанном значении парамет-
ра: а) y = |
|
8 |
, x 0 = 2 ; |
б) x = 3cos t |
, |
t0 |
= |
π . |
|
+ x 2 |
|||||||
4 |
|
y = 2 sin t |
|
|
|
4 |
5. Найти указанные пределы с помощью правила Лопиталя.
а) lim |
|
(x +1)2 |
; |
|
|
б) lim |
6 |
2 x − 7 |
−2 x |
; |
в) lim (x ln x); |
|||||
|
|
e 3x |
|
|
|
|
sin (3x)− 2x |
|||||||||
x→∞ |
|
|
|
|
|
|
x→0 |
|
|
x→0 |
||||||
|
|
|
sin x |
|
|
1 |
|
x |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
г) lim |
tg x |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
− |
|
|
|
; |
д) lim |
|
|
. |
|
|
|
|||
|
|
x3 |
|
|
|
|
|
|||||||||
x→−2 x2 |
|
|
|
|
x→0 x |
|
|
|
|
|
6. Провести полное исследование и построить график функции
f (x) = xx +−12 .
138
Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.
Задания для самостоятельного решения
VI. Дифференциальное исчисление
Вариант 22
1.Найти производные следующих функций, пользуясь определени-
ем производной: а) f (x) = x3 + 2x +3 ; б) f (x) = ln (5x +1).
2.Продифференцировать указанные функции.
а) y = 3 |
2 − x 6 + ln (1 − x ); |
б) y = |
e sin 2 x |
+ 4 |
1 − 2x ; |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
tg (3x 2 ) |
|
1 +tg (2x) |
|
3 |
|
|
|
|
||||
|
1 |
|
|
|
|
cos (t / 6); |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
; |
г) y = 8 |
3 − 2t |
|
|
|
|
||||||||
в) y = ctg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a (1 −t 2 ) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
x |
2 |
− a |
2 |
|
|
|
|
|
|
y = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 +t 2 . |
||||||||||
|
|
|
; |
е) cos(x y)= tg(x + y); |
ж) |
|||||||||||||
д) y = arcsin |
|
|
|
|||||||||||||||
|
2 |
|
2 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
+ a |
|
|
|
|
|
|
|
2at |
|||||
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 +t |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Найти производную второго порядка от указанных функций.
a) y = (4x +1)sin x, x0 = 0 ; |
x = ctg t |
; |
в) ln x + y 3 = 3xy 2 . |
|
б) |
2 |
|||
|
|
t |
|
|
|
y = sin |
|
|
4. Составить уравнения касательной и нормали к указанным лини-
ям либо в указанной точке, либо при указанном значении парамет-
ра: а) y 2 = x3 , x0 =1 ; |
|
|
2 t |
б) x =1 |
−e |
, t 0 = 0 . |
|
|
|
t |
|
|
y = e |
|
|
5. Найти указанные пределы с помощью правила Лопиталя.
а) lim |
ln (sin x )+1 |
; |
б) lim |
4 x − 2 7 x |
; |
в) lim (arcsin x ctgx ); |
|||||||||||||
|
ln (sin (3x)) |
|
|
|
|
− x |
|
||||||||||||
x→∞ |
|
|
x→0 tg (3x) |
|
x→0 |
||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
cos x |
|
|
|
1 |
|
x |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
г) lim |
|
|
|
− |
|
; |
|
д) lim |
|
|
. |
|
|
||||||
|
|
|
x2 |
|
|
|
|
||||||||||||
x→0 x |
|
|
|
|
x→∞ x +1 |
|
|
|
|
|
|||||||||
6. Провести полное |
исследование и |
построить график функции |
|||||||||||||||||
f (x) = |
x −5 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
2x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
139